Физических упражнений

30. Момент силы – это: 
1. Мера воздействия силы на тело за данный промежуток времени. 
2. Произведение величины силы на ее плечо. 
3. Мера механического действия одного тела на другое. 
4. Сила, возникающая только при линейном ускорении тела. 

---

151
 
Тема 5. МЕХАНИЗМЫ УПРАВЛЕНИЯ
ДВИЖЕНИЯМИ СПОРТСМЕНА
 
 
5.1. Безопорное состояние 
 
5.1.1. Биомеханика сгибательно-разгибательных
движений спортсмена в суставах в безопорном состоянии 
при отсутствии начального вращательного импульса 
Изменение позы спортсмена в полетной части упражнения мо-
жет привести к различным последствиям, которые определяются 
величиной начального вращательного импульса. Под начальным 
вращательным импульсом понимается величина кинетического 
момента 
К биомеханической системы, который для тела в без-
опорном состоянии определяется зависимостью 
K = J

.
(5.1) 
Здесь 
J – величина момента инерции тела относительно оси, про-
ходящей через его центр масс; 

– угловая скорость тела. 
Для биомеханической системы величина кинетического момен-
та определяется суммой кинетических моментов его отдельных 
звеньев. Например, для трехзвенной модели биомеханической си-
стемы (в которой руки – первое звено, туловище с головой – вто-
рое, ноги – третье) кинетический момент всей системы 
К равен 
К = К
1
 + К
2
 + К
3
.
(5.2) 
Следует помнить, что в полетной части упражнения 
осью вра-
щения является ось, проходящая через общий центр масс биоме-
ханической системы. 
Рассмотрим следующий пример: батутист совершает прыжки 
на батуте. 

---

152
В крайней верхней точке вылета вверх спортсмен по заданию 
тренера должен выполнить двигательное задание: совершить сги-
бание ног в тазобедренных суставах до угла между ногами и туло-
вищем в 90°. Необходимо определить, в каком положении окажут-
ся звенья тела спортсмена после выполнения поставленного двига-
тельного задания. 
При решении данной задачи будем исходить из следующего 
положения: 
в полетной части упражнения величина кинетическо-
го момента биомеханической системы не изменяется. Сущность 
данного положения сводится к тому, что в безопорном состоянии 
величина кинетического момента тела спортсмена является 
кон-
стантой и определяется начальными условиями движения.
За основу возьмем несколько возможных конечных положений 
звеньев тела спортсмена, являющихся результатом решения по-
ставленной двигательной задачи: 
1. Предположим, что в конечном положении руки и туловище 
батутиста остаются на месте, занимая вертикальное положение, а 
ноги принимают горизонтальное положение (рис. 5.1, II). Возмож-
но также и вращательное движение всей биомеханической систе-
мы по сальто назад (рис. 5.1, III). 
2. Аналогично, ноги в конечном положении остаются на месте, 
а туловище и руки, вращаясь вперед, приходят в горизонтальное 
положение (рис. 5.1, IV). Можно также рассматривать и враща-
тельное движение спортсмена по сальто вперед (рис. 5.1, V). 
3. Руки и туловище совершают поворот навстречу движению ног 
и в конечном положении и ноги и туловище с руками отклоняются от 
исходного вертикального положения на 45° (рис. 5.1, VI). 
Биомеханический анализ возможных положений построим на 
законе сохранения кинетического момента биомеханической си-
стемы в полетной части упражнений. Заметим, что в исходном по-
ложении перед началом выполнения двигательного задания все 
звенья тела имели нулевую угловую скорость. Поэтому 
исходный 
кинетический момент биосистемы был равен нулю. 
Первое конечное положение (рис. 5.1, II) для нас неприемлемо; 
так, в этом случае в результате вращения ноги приобретают вра-

---

153
щательный импульс, и кинетический момент всей биосистемы не 
будет равен нулю (первоначально имеющемуся). Тем более био-
механически необоснованным является вращение спортсмена по 
сальто назад (рис. 5.1, III), так как в этом случае вращательный 
импульс приобретают все звенья тела спортсмена – закон сохране-
ния кинетического момента нарушается. 
Рис. 5.1. Возможные положения батутиста
после выполнения двигательного задания 
По этим же соображениям неприемлемым являются четвертое и 
пятое конечные положения батутиста (рис. 5.1, IV, V), так как в 
результате вращения туловища и рук они приобретают определен-
ную величину кинетического момента, и кинетический момент 
всей биомеханической системы в конечном положении будет от-
личаться от нуля. 
Реальному движению будет соответствовать шестое анализиру-
емое положение (рис. 5.1, VI). Действительно, при движении туло-
вища и рук навстречу ногам как ноги, так и туловище с руками 
приобретают определенную величину кинетического момента. 

---

154
Но учитывая, что кинетический момент – векторная величина 
(имеет модуль и направление), алгебраическая сумма положитель-
ного и отрицательного значений кинетического момента ног и ту-
ловища с руками останется по-прежнему равной нулю. Закон со-
хранения кинетического момента не нарушен. 
В заключение остается отметить, что угол поворота звеньев те-
ла спортсмена будет определяться величиной их момента инерции: 
чем больше момент инерции, тем на меньший угол совершается 
поворот. Допустим, что при выполнении рассмотренного выше 
двигательного задания момент инерции туловища, головы и рук в 
два раза больше момента инерции ног спортсмена. В этом случае 
первая биокинематическая цепь совершает поворот на 30°, а но-
ги – на 60°. И наоборот, если момент инерции ног в два раза боль-
ше момента инерции туловища, головы и рук, то в этом случае но-
ги совершают поворот на 30°, а туловище, голова и руки – на 60°. 
Следовательно, для рассматриваемой биомеханической зако-
номерности зависимость обратная: во сколько раз момент инер-
ции туловища, головы и рук больше момента инерции ног во